JP7380685B2 - Mobile crane with remote control terminal and remote control terminal - Google Patents
Mobile crane with remote control terminal and remote control terminal Download PDFInfo
- Publication number
- JP7380685B2 JP7380685B2 JP2021520876A JP2021520876A JP7380685B2 JP 7380685 B2 JP7380685 B2 JP 7380685B2 JP 2021520876 A JP2021520876 A JP 2021520876A JP 2021520876 A JP2021520876 A JP 2021520876A JP 7380685 B2 JP7380685 B2 JP 7380685B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- crane
- remote control
- mobile crane
- terminal
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 36
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 4
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C13/00—Other constructional features or details
- B66C13/18—Control systems or devices
- B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C13/00—Other constructional features or details
- B66C13/18—Control systems or devices
- B66C13/22—Control systems or devices for electric drives
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C13/00—Other constructional features or details
- B66C13/18—Control systems or devices
- B66C13/40—Applications of devices for transmitting control pulses; Applications of remote control devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C2700/00—Cranes
- B66C2700/03—Cranes with arms or jibs; Multiple cranes
- B66C2700/0321—Travelling cranes
- B66C2700/0357—Cranes on road or off-road vehicles, on trailers or towed vehicles; Cranes on wheels or crane-trucks
- B66C2700/0364—Cranes on road or off-road vehicles, on trailers or towed vehicles; Cranes on wheels or crane-trucks with a slewing arm
- B66C2700/0371—Cranes on road or off-road vehicles, on trailers or towed vehicles; Cranes on wheels or crane-trucks with a slewing arm on a turntable
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C2700/00—Cranes
- B66C2700/08—Electrical assemblies or electrical control devices for cranes, winches, capstans or electrical hoists
- B66C2700/088—Remote control of electric cranes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control And Safety Of Cranes (AREA)
- Selective Calling Equipment (AREA)
Description
特許法第30条第2項適用 (1)展示日 平成31年4月8日 (2)展示会名 bauma 2019 (3)開催場所 Messe Munchen(Messegelaende, D-81823 Muenchen, Germany) (4)公開者 株式会社タダノApplication of
本発明は、遠隔操作端末および遠隔操作端末を備える移動式クレーンに関する。 The present invention relates to a remote control terminal and a mobile crane equipped with a remote control terminal.
従来、移動式クレーンにおいて、クレーン装置のアクチュエータが遠隔操作される移動式クレーンおよびクレーン装置のアクチュエータを遠隔操作する遠隔操作端末が提案されている。遠隔操作端末を用いた作業では、作業者がクレーン装置の操作装置から離れた荷物近傍または荷物の目標位置において荷物の移動状態を確認しながら作業を行うことができる。 BACKGROUND ART Conventionally, mobile cranes in which an actuator of a crane device is remotely controlled and remote control terminals that remotely control an actuator of a crane device have been proposed. When working using a remote control terminal, a worker can perform the work while checking the movement state of the cargo near the cargo or at a target position of the cargo, which is far from the operating device of the crane device.
このような移動式クレーンにおいて、クレーン装置と遠隔操作端末との相対的な位置関係は、作業状況に応じて変化する。このため、遠隔操作端末によってクレーン装置を操作する作業者は、作業装置との相対的な位置関係を常に考慮しながら遠隔操作端末の操作具を操作する必要があった。そこで、クレーン装置と遠隔操作端末との相対的な位置関係に関わらず、遠隔操作端末の操作具の操作方向とクレーン装置の作動方向とを一致させて、クレーン装置の操作を容易かつ簡単に行うことができる遠隔操作端末が知られている。例えば、特許文献1の如くである。
In such a mobile crane, the relative positional relationship between the crane device and the remote control terminal changes depending on the work situation. Therefore, a worker who operates a crane device using a remote control terminal has to operate the operating tool of the remote control terminal while always considering the relative positional relationship with the working device. Therefore, regardless of the relative positional relationship between the crane device and the remote control terminal, the operation direction of the operating tool of the remote control terminal and the operating direction of the crane device are made to match, so that the crane device can be operated easily and easily. There are known remote control terminals that can do this. For example, as in
特許文献1に記載の遠隔操作装置(遠隔操作端末)には、直進性の高いレーザ光等を基準信号として発信する信号発信部が設けられている。また、クレーン(作業装置)側の制御装置には、基準信号の受信部が設けられている。遠隔操作装置は、操作具の基準座標系と基準信号の発信方向とが一致するように構成されている。クレーン側の制御装置は、遠隔操作装置からの基準信号を受信部で受信することで遠隔操作装置の方向を特定し、クレーンの座標系を遠隔操作装置の座標系に一致させる。これにより、遠隔操作装置の操作具の操作方向とクレーンの作動方向とが一致するので、クレーンと遠隔操作装置との相対的な位置関係に関わらず、遠隔操作装置によるクレーンの操作を容易かつ簡単に行うことができる。
The remote control device (remote control terminal) described in
しかし、特許文献1に記載の移動式クレーンは、受信部が基準信号を受信することで遠隔操作装置の作業機に対する相対的な方向を特定し、操作具の基準座標系と作業機の座標系とを一致させている。このため、遠隔操作装置からクレーンが視認できない現場や、障害物が多い現場などでは、受信部が基準信号を受信することができずに移動式クレーンの座標系を遠隔操作装置の座標系に一致させることができない場合があった。
However, in the mobile crane described in
本発明の目的は、移動式クレーンの遠隔操作時における誤操作を防止し、移動式クレーンの遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる遠隔操作端末および遠隔操作端末を備える移動式クレーンの提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a remote control terminal and a mobile crane equipped with a remote control terminal, which can prevent erroneous operations during remote control of a mobile crane and easily and easily perform remote control of a mobile crane. shall be.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above, and next, means for solving this problem will be explained.
即ち、第1の発明は、
ブーム先端の現在位置を検出する位置検出部を備える移動式クレーンの遠隔操作端末であって、
前記移動式クレーン及び当該移動式クレーンの可動範囲内の地物それぞれの三次元情報を取得する三次元情報取得部と、
仮想空間内に、前記移動式クレーン及び当該移動式クレーンの可動範囲内の地物それぞれの三次元画像を表示する表示部と、
操縦者のクレーン操作を受け付け、前記クレーン操作に対応するように前記移動式クレーンを遠隔操作するクレーン操作部と、
前記操縦者の画像表示変更操作を受け付け、前記画像表示変更操作に対応するように前記表示部に表示された前記三次元画像における視点の位置と視点の方向を操作する画像操作部と、
前記移動式クレーンの制御装置と通信可能に構成され、前記遠隔操作端末の各部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、
前記移動式クレーンの制御装置から、前記移動式クレーンの姿勢情報、前記移動式クレーンの可動範囲情報及び前記ブーム先端の現在位置情報を取得し、
前記移動式クレーンの制御装置から取得した情報と、前記三次元情報取得部が取得した前記三次元情報と、に基づいて、現在の前記移動式クレーンの前記三次元画像と現在の前記移動式クレーンの可動範囲内の地物の前記三次元画像を生成し、
前記画像操作部に入力された前記視点の位置及び前記視点の方向で、生成した前記三次元画像を前記表示部の仮想空間内に表示し、
前記クレーン操作部に対して前記クレーン操作が入力された場合、前記視点の位置及び前記視点の方向を基準として前記表示部に表示されている前記三次元画像の水平面の座標系と前記クレーン操作の操作方向とを対応づけ、前記クレーン操作の操作方向に向かって、前記表示部に表示されている前記ブーム先端が水平に移動するように、前記移動式クレーンを遠隔操作するための制御信号を生成する、
遠隔操作端末である。That is, the first invention is
A remote control terminal for a mobile crane equipped with a position detection unit that detects the current position of the tip of the boom,
a three-dimensional information acquisition unit that acquires three-dimensional information of the mobile crane and each feature within the movable range of the mobile crane;
a display unit that displays three-dimensional images of the mobile crane and each of the features within the movable range of the mobile crane in a virtual space;
a crane operating unit that receives a crane operation from an operator and remotely controls the mobile crane in response to the crane operation;
an image operation unit that receives an image display changing operation from the operator and operates a viewpoint position and a viewpoint direction in the three-dimensional image displayed on the display unit in response to the image display changing operation;
a control unit configured to be able to communicate with a control device of the mobile crane and controlling each part of the remote control terminal;
The control section,
acquiring posture information of the mobile crane, movable range information of the mobile crane, and current position information of the boom tip from a control device of the mobile crane;
The current three-dimensional image of the mobile crane and the current mobile crane are based on the information acquired from the control device of the mobile crane and the three-dimensional information acquired by the three-dimensional information acquisition unit. generating the three-dimensional image of a feature within a movable range of;
displaying the generated three-dimensional image in a virtual space of the display unit at the position of the viewpoint and the direction of the viewpoint input to the image operation unit;
When the crane operation is input to the crane operation unit, the coordinate system of the horizontal plane of the three-dimensional image displayed on the display unit and the coordinate system of the horizontal plane of the three-dimensional image displayed on the display unit based on the position of the viewpoint and the direction of the viewpoint are generating a control signal for remotely operating the mobile crane so that the boom tip displayed on the display section moves horizontally in the direction of operation of the crane operation. do,
It is a remote control terminal.
第2の発明は、
上記の遠隔操作端末において、
前記クレーン操作部が、前記表示部に表示されている前記移動式クレーンの前記三次元画像を操作可能に構成され、
前記制御部が、前記クレーン操作部による前記三次元画像の操作情報に基づいて前記移動式クレーンを遠隔操作するための制御信号を生成する、ものである。 The second invention is
In the above remote control terminal,
The crane operation unit is configured to be able to operate the three-dimensional image of the mobile crane displayed on the display unit,
The control unit generates a control signal for remotely operating the mobile crane based on operation information of the three-dimensional image by the crane operation unit.
第3の発明は、
上記の遠隔操作端末において、
前記制御部が、前記移動式クレーンが有する吊荷カメラが撮影した映像を取得し、取得した前記映像を、前記三次元画像と共に、前記表示部に表示させる、ものである。 The third invention is
In the above remote control terminal,
The control section acquires an image taken by a lifting camera included in the mobile crane, and displays the acquired image on the display section together with the three-dimensional image.
第4の発明は、
ブーム先端の現在位置を検出する位置検出部を備える移動式クレーンの遠隔操作端末であって、
前記移動式クレーンと前記移動式クレーンの可動範囲内の地物とを撮影する空中カメラと、
前記空中カメラが撮影した映像と、前記空中カメラの位置座標及び撮影方向を取得する撮影情報取得部と、
前記映像を表示する表示部と、
操縦者のクレーン操作を受け付け、前記クレーン操作に対応するように前記移動式クレーンを遠隔操作するクレーン操作部と、
前記移動式クレーンの制御装置と通信可能に構成され、前記遠隔操作端末の各部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、
前記移動式クレーンの制御装置から前記移動式クレーンの姿勢情報、前記移動式クレーンの前記ブーム先端の現在位置情報を取得し、
前記撮影情報取得部が取得した前記映像を前記表示部に表示し、
前記クレーン操作部に対して前記クレーン操作が入力された場合、前記空中カメラの前記位置座標及び前記撮影方向を基準として前記表示部に表示されている前記映像の水平面の座標系と前記クレーン操作の操作方向とを対応づけ、前記クレーン操作の操作方向に向かって、前記表示部に表示されている前記ブーム先端が水平に移動するように、前記移動式クレーンを遠隔操作するための制御信号を生成する、
遠隔操作端末である。The fourth invention is
A remote control terminal for a mobile crane equipped with a position detection unit that detects the current position of the tip of the boom,
an aerial camera that photographs the mobile crane and features within the movable range of the mobile crane;
a photographing information acquisition unit that acquires an image photographed by the aerial camera, and the position coordinates and photographing direction of the aerial camera;
a display unit that displays the video;
a crane operating unit that receives a crane operation from an operator and remotely controls the mobile crane in response to the crane operation;
a control unit configured to be able to communicate with a control device of the mobile crane and controlling each part of the remote control terminal;
The control section,
acquiring posture information of the mobile crane and current position information of the boom tip of the mobile crane from a control device of the mobile crane;
displaying the video image acquired by the shooting information acquisition unit on the display unit;
When the crane operation is input to the crane operation section, the coordinate system of the horizontal plane of the image displayed on the display section and the coordinate system of the horizontal plane of the image displayed on the display section are generating a control signal for remotely operating the mobile crane so that the boom tip displayed on the display section moves horizontally in the direction of operation of the crane operation. do,
It is a remote control terminal.
第5の発明は、
上記の遠隔操作端末において、
前記空中カメラを有する無人飛行体と、
前記無人飛行体を操作する飛行体操作部と、を備え、
前記撮影情報取得部が前記無人飛行体の位置座標と前記空中カメラの方向を前記空中カメラの位置座標及び撮影方向として取得し、
前記飛行体操作部によって操作される前記無人飛行体の前記空中カメラが撮影した前記映像を前記表示部に表示する、ものである。 The fifth invention is
In the above remote control terminal,
an unmanned flying vehicle having the aerial camera;
an aircraft operating unit that operates the unmanned aircraft,
The photographing information acquisition unit acquires the position coordinates of the unmanned aerial vehicle and the direction of the aerial camera as the position coordinates and photographing direction of the aerial camera,
The image taken by the aerial camera of the unmanned flying vehicle operated by the flying vehicle operating unit is displayed on the display unit.
第6の発明は、
上記の遠隔操作端末を備え、
前記遠隔操作端末から受信した前記制御信号に基づいて、ブームを作動させる、
移動式クレーンである。The sixth invention is
Equipped with the above remote control terminal,
actuating a boom based on the control signal received from the remote control terminal;
It is a mobile crane.
本発明は、以下に示すような効果を奏する。 The present invention has the following effects.
第1の発明および第6の発明においては、任意の視点から任意の方向で表示された仮想空間内の移動式クレーンの三次元画像におけるブームの先端が、その表示状態においてクレーン操作部の操作方向に移動するように遠隔操作端末が制御信号を生成するので、移動式クレーンに対する視点の位置関係を意識することなく直感的に移動式クレーンの遠隔操作が行われる。これにより、移動式クレーンの遠隔操作時における誤操作を防止し、移動式クレーンの遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。 In the first invention and the sixth invention, the tip of the boom in the three-dimensional image of the mobile crane in the virtual space displayed from any viewpoint in any direction is in the operating direction of the crane operating unit in the displayed state. Since the remote control terminal generates a control signal to move the mobile crane, the mobile crane can be intuitively remotely controlled without being aware of the positional relationship of the viewpoint with respect to the mobile crane. This prevents erroneous operations during remote control of the mobile crane, and allows remote control of the mobile crane to be performed easily and easily.
第2の発明においては、仮想空間内の三次元画像を用いた移動式クレーンの動きに基づいて移動式クレーンの制御信号が生成されるので、周囲の状況や操作条件を考慮した上で移動式クレーンが操作される。これにより、移動式クレーンの遠隔操作時における誤操作を防止し、移動式クレーンの遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。 In the second invention, the control signal for the mobile crane is generated based on the movement of the mobile crane using a three-dimensional image in the virtual space. The crane is operated. This prevents erroneous operations during remote control of the mobile crane, and allows remote control of the mobile crane to be performed easily and easily.
第3の発明においては、仮想空間内の三次元画像で再現されていない地物等の情報が表示される。これにより、移動式クレーンの遠隔操作時における誤操作を防止し、移動式クレーンの遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。 In the third invention, information such as terrestrial features that are not reproduced in the three-dimensional image in the virtual space is displayed. This prevents erroneous operations during remote control of the mobile crane, and allows remote control of the mobile crane to be performed easily and simply.
第4の発明においては、任意のカメラ座標から任意の撮影方向で撮影された移動式クレーンにおけるブーム先端が、その表示状態においてクレーン操作部の操作方向に移動するように遠隔操作端末の操作方向基準が設定されるので、移動式クレーンに対する視点の位置関係を意識することなく直感的に行える。これにより、移動式クレーンの遠隔操作時における誤操作を防止し、移動式クレーンの遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。 In the fourth invention, the operating direction reference of the remote operating terminal is such that the boom tip of the mobile crane photographed from arbitrary camera coordinates and in an arbitrary photographing direction moves in the operating direction of the crane operating unit in the displayed state. is set, so it can be done intuitively without being aware of the positional relationship of the viewpoint with respect to the mobile crane. This prevents erroneous operations during remote control of the mobile crane, and allows remote control of the mobile crane to be performed easily and simply.
第5の発明および第6の発明においては、任意のカメラ座標から任意の撮影方向で撮影された移動式クレーンにおけるブームの先端が、その表示状態においてクレーン操作部の操作方向に移動するように遠隔操作端末が制御信号を生成するので、移動式クレーンに対するカメラ座標の位置関係を意識することなく直感的に行える。これにより、移動式クレーンの遠隔操作時における誤操作を防止し、移動式クレーンの遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。 In the fifth invention and the sixth invention, the tip of the boom of the mobile crane photographed from arbitrary camera coordinates and in an arbitrary photographing direction is remotely controlled so that the tip of the boom in the mobile crane is moved in the operating direction of the crane operating unit in the displayed state. Since the operation terminal generates the control signal, the operation can be performed intuitively without being aware of the positional relationship of the camera coordinates with respect to the mobile crane. This prevents erroneous operations during remote control of the mobile crane, and allows remote control of the mobile crane to be performed easily and easily.
以下に、図1と図2とを用いて、本発明の第一実施形態に係る移動式クレーンであるクレーン1について説明する。なお、本実施形態においては、ラフテレーンクレーンついて説明を行うが、オールテレーンクレーン、トラッククレーン、積載型トラッククレーン等でもよい。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the
図1に示すように、クレーン1は、不特定の場所に移動可能な移動式クレーンである。クレーン1は、車両2、作業装置であるクレーン装置6、制御装置31およびクレーン装置6を遠隔操作可能な遠隔操作端末32(図2参照)を有する。
As shown in FIG. 1, a
車両2は、クレーン装置6を搬送する移動体である。車両2は、複数の車輪3を有し、エンジン4を動力源として走行する。車両2には、アウトリガ5が設けられている。アウトリガ5は、車両2の幅方向両側に油圧によって延伸可能な張り出しビームと地面に垂直な方向に延伸可能な油圧式のジャッキシリンダとから構成されている。車両2は、アウトリガ5を車両2の幅方向に延伸させるとともにジャッキシリンダを接地させることにより、クレーン1の作業可能範囲を広げることができる。
The
クレーン装置6は、荷物Wをワイヤロープによって吊り上げる装置である。クレーン装置6は、旋回台7、ブーム9、ジブ9a、メインフックブロック10、サブフックブロック11、起伏用油圧シリンダ12、メインウインチ13、メインワイヤロープ14、サブウインチ15、サブワイヤロープ16およびキャビン17等を具備する。
The crane device 6 is a device that lifts the cargo W using a wire rope. The crane device 6 includes a rotating base 7, a
旋回台7は、クレーン装置6を旋回する装置である。旋回台7は、円環状の軸受の中心を回転中心として回転自在に構成されている。旋回台7には、アクチュエータである油圧式の旋回用油圧モータ8が設けられている。旋回台7は、旋回用油圧モータ8によって一方向と他方向とに旋回可能に構成されている。
The turning table 7 is a device for turning the crane device 6. The swivel base 7 is configured to be rotatable about the center of an annular bearing. The turning table 7 is provided with a hydraulic turning
アクチュエータである旋回用油圧モータ8は、電磁比例切換弁である旋回用バルブ23(図2参照)によって回転操作される。旋回用バルブ23は、旋回用油圧モータ8に供給される作動油の流量を任意の流量に制御することができる。旋回台7には、旋回台7の旋回位置(角度)と旋回速度とを検出する旋回用センサ27(図2参照)が設けられている。
The swing
ブーム9は、荷物Wを吊り上げ可能な状態にワイヤロープを支持する梁部材である。ブーム9は、ベースブーム部材の基端が旋回台7の略中央に揺動可能に設けられている。ブーム9は、各ブーム部材をアクチュエータである図示しない伸縮用油圧シリンダで移動させることで軸方向に伸縮自在に構成されている。また、ブーム9には、ジブ9aが設けられている。
The
アクチュエータである図示しない伸縮用油圧シリンダは、電磁比例切換弁である伸縮用バルブ24(図2参照)によって伸縮操作される。ブーム9には、ブーム9の長さを検出する伸縮用センサ28や荷物Wの重量を検出する重量センサ等が設けられている。
A telescoping hydraulic cylinder (not shown), which is an actuator, is telescopically operated by a telescoping valve 24 (see FIG. 2), which is an electromagnetic proportional switching valve. The
吊荷カメラ9b(図2参照)は、荷物Wおよび荷物W周辺の地物を撮影する撮影装置である。吊荷カメラ9bは、ブーム9の先端部に設けられている。吊荷カメラ9bは、荷物Wの鉛直上方から荷物Wおよびクレーン1周辺の地物や地形を撮影可能に構成されている。
The hanging
メインフックブロック10とサブフックブロック11とは、荷物Wを吊る部材である。メインフックブロック10には、メインワイヤロープ14が巻き掛けられる複数のフックシーブと、荷物Wを吊るメインフック10aとが設けられている。サブフックブロック11には、荷物Wを吊るサブフック11aが設けられている。
The main hook block 10 and the
起伏用油圧シリンダ12は、ブーム9を起立および倒伏させ、ブーム9の姿勢を保持するアクチュエータである。起伏用油圧シリンダ12は、電磁比例切換弁である起伏用バルブ25(図2参照)によって伸縮操作される。ブーム9には、ブーム9の起伏角度を検出する起伏用センサ29(図2参照)が設けられている。
The
メインウインチ13とサブウインチ15とは、メインワイヤロープ14とサブワイヤロープ16との繰り入れ(巻き上げ)および繰り出し(巻き下げ)を行う。メインウインチ13は、メインワイヤロープ14が巻きつけられるメインドラムがアクチュエータである図示しないメイン用油圧モータによって回転され、サブウインチ15は、サブワイヤロープ16が巻きつけられるサブドラムがアクチュエータである図示しないサブ用油圧モータによって回転されるように構成されている。
The
メイン用油圧モータは、電磁比例切換弁であるメイン用バルブ26m(図2参照)によって回転操作される。メインウインチ13は、メイン用バルブ26mによってメイン用油圧モータを制御し、任意の繰り入れおよび繰り出し速度に操作可能に構成されている。同様に、サブウインチ15は、電磁比例切換弁であるサブ用バルブ26s(図2参照)によってサブ用油圧モータを制御し、任意の繰り入れおよび繰り出し速度に操作可能に構成されている。
The main hydraulic motor is rotated by a
キャビン17は、旋回台7に搭載されている。図示しない操縦席が設けられている。操縦席には、車両2を走行操作するための操作具やクレーン装置6を操作するための旋回操作具18、起伏操作具19、伸縮操作具20、メインドラム操作具21m、サブドラム操作具21s等が設けられている(図2参照)。
The
通信機22(図2参照)は、遠隔操作端末32からの制御信号を広域情報通信網等を介して受信し、クレーン装置6からの制御情報等を広域情報通信網等を介して送信する装置である。通信機22は、キャビン17に設けられている。通信機22は、遠隔操作端末32からの制御信号等を受信するとクレーン1の制御装置31に転送するように構成されている。また、通信機22は、制御装置31からの制御情報や吊荷カメラ9bからの吊荷映像i1を遠隔操作端末32に転送するように構成されている。
The communication device 22 (see FIG. 2) is a device that receives control signals from the
位置検出部であるGNSS受信機30(図2参照)は、全球測位衛星システム(Global Navigation Satellite System)を構成する受信機であって、衛星から測距電波を受信し、受信機の位置座標である緯度、経度、標高を検出する装置である。GNSS受信機30は、ブーム9の先端とキャビン17とに設けられている(以下、ブーム9の先端とキャビン17とに設けられているGNSS受信機を総称して、「GNSS受信機30」と記す)。つまり、クレーン1は、GNSS受信機30によって、ブーム9の先端の位置座標とキャビン17の位置座標を取得することができる。また、クレーン1は、GNSS受信機30によってブーム9の先端(荷物Wの位置)に対するブーム9の配置を検出することができる。なお、以下の実施形態において、クレーン1は、GNSS受信機30を用いてブーム9の先端位置を検出しているが、定点カメラや近距離無線通信等の既知の位置検出手段を用いてブーム9の先端位置を検出する構成でもよい。
The GNSS receiver 30 (see FIG. 2), which is a position detection unit, is a receiver that constitutes a global navigation satellite system, and receives ranging radio waves from a satellite and uses the position coordinates of the receiver. This is a device that detects a certain latitude, longitude, and altitude. The
図2に示すように、制御装置31は、各操作弁を介してクレーン1のアクチュエータを制御する装置である。制御装置31は、キャビン17内に設けられている。制御装置31は、実体的には、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。制御装置31は、各アクチュエータや切換え弁、センサ等の動作を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。
As shown in FIG. 2, the
制御装置31は、吊荷カメラ9b、旋回操作具18、起伏操作具19、伸縮操作具20、メインドラム操作具21mおよびサブドラム操作具21sに接続され、吊荷カメラ9bの吊荷映像i1を取得し、旋回操作具18、起伏操作具19、メインドラム操作具21mおよびサブドラム操作具21sのそれぞれの操作量を取得することができる。
The
制御装置31は、通信機22に接続され、遠隔操作端末32からの制御信号を取得し、クレーン装置6からの制御情報や吊荷カメラ9bからの吊荷映像i1等を送信することができる。
The
制御装置31は、旋回用バルブ23、伸縮用バルブ24、起伏用バルブ25、メイン用バルブ26mおよびサブ用バルブ26sに接続され、旋回用バルブ23、起伏用バルブ25、メイン用バルブ26mおよびサブ用バルブ26sに制御信号を伝達することができる。
The
制御装置31は、旋回用センサ27、伸縮用センサ28および起伏用センサ29に接続され、旋回台7の旋回位置、ブーム長さ、起伏角度等の姿勢情報および荷物Wの重量を取得することができる。
The
制御装置31は、GNSS受信機30に接続され、ブーム9の先端の位置座標とキャビン17の位置座標を取得することができる。また、制御装置31は、取得したブーム9の先端の位置座標とキャビン17の位置座標とから、ブーム9の先端(荷物W)に対するブーム9の配置を算出することができる。
The
制御装置31は、旋回操作具18、起伏操作具19、メインドラム操作具21mおよびサブドラム操作具21sの操作量に基づいて各操作具に対応した制御信号を生成する。
The
このように構成されるクレーン1は、車両2を走行させることで任意の位置にクレーン装置6を移動させることができる。また、クレーン1は、起伏操作具19の操作によって起伏用油圧シリンダ12でブーム9を任意の起伏角度に起立させて、伸縮操作具20の操作によってブーム9を任意のブーム長さに延伸させたりすることでクレーン装置6の揚程や作業半径を拡大することができる。また、クレーン1は、サブドラム操作具21s等によって荷物Wを吊り上げて、旋回操作具18の操作によって旋回台7を旋回させることで荷物Wを搬送することができる。
The
次に、図3から図5を用いてクレーン1を遠隔操作する遠隔操作端末32について説明する。
Next, the
図3に示すように、遠隔操作端末32は、クレーン1を遠隔操作する際に使用する装置である。遠隔操作端末32は、筐体33、筐体33の操作面に設けられる画像操作部である視点変更操作具34、筐体33の操作面に設けられるクレーン操作部である吊り荷移動操作具35、端末側旋回操作具36、端末側伸縮操作具37、端末側メインドラム操作具38m、端末側サブドラム操作具38s、端末側起伏操作具39、表示部である表示装置40、端末側通信機41および端末側制御装置43(図4参照)等を具備する。遠隔操作端末32は、吊り荷移動操作具35または各種操作具の操作により荷物Wを移動させる各アクチュエータの操作バルブの制御信号を広域情報通信網(インターネット等)を介してクレーン装置6に送信する。
As shown in FIG. 3, the
筐体33は、遠隔操作端末32の主たる構成部材である。筐体33は、操縦者が手で保持可能な大きさに構成されている。筐体33には、操作面に視点変更操作具34、吊り荷移動操作具35、端末側旋回操作具36、端末側伸縮操作具37、端末側メインドラム操作具38m、端末側サブドラム操作具38s、端末側起伏操作具39、表示装置40および端末側通信機41(図2、図4参照)が設けられている。
The
視点変更操作具34は、表示装置40に表示される三次元画像Gの視点の位置および視点の方向を変更する指示が入力される操作具である。視点変更操作具34は、筐体33の操作面から突出した回転可能な操作スティック、および操作スティックの回転方向および回転量と傾倒方向および傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。視点変更操作具34は、操作スティックが操作されることで、表示装置40に表示されている仮想空間内の三次元画像Gの視点の位置および視点の方向についての信号を端末側制御装置43に伝達するように構成されている。つまり、視点変更操作具34は、操作スティックが操作されることで、表示装置40に表示されている仮想空間内の三次元画像Gの変位量についての操作信号を端末側制御装置43に伝達するように構成されている。
The viewpoint changing
第1の操作部である吊り荷移動操作具35は、任意の水平面において任意の方向に任意の速度で荷物Wを移動させる指示が入力される操作具である。吊り荷移動操作具35は、筐体33の操作面から略垂直に起立した操作スティックおよび操作スティックの傾倒方向および傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。吊り荷移動操作具35は、操作スティックが任意の方向に傾倒操作可能に構成されている。吊り荷移動操作具35は、遠隔操作端末32の上方向からセンサで検出した操作スティックの傾倒方向までの間の角度およびその傾倒量についての信号を端末側制御装置43に伝達するように構成されている。遠隔操作端末32には、筐体33の操作面に向かって上方向を示す矢印Aa、操作面に向かって右側方向を示す矢印Ab、操作面に向かって下方向を示す矢印Ac、操作面に向かって左側方向を示す矢印Adが吊り荷移動操作具35の傾倒操作の目安として表示されている。
The suspended cargo moving operating
端末側旋回操作具36は、クレーン装置6を任意の移動方向に任意の移動速度で旋回させる指示が入力される操作具である。端末側旋回操作具36は、筐体33の操作面から略垂直に起立した操作スティックおよび操作スティックの傾倒方向および傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。
The terminal-side
端末側伸縮操作具37は、ブーム9を任意の速度で伸縮させる指示が入力される操作具である。端末側伸縮操作具37は、筐体33の操作面から起立した操作スティックおよびその傾倒方向および傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。
The terminal-side
端末側メインドラム操作具38mは、メインウインチ13を任意の速度で任意の方向に回転させる指示が入力される操作具である。端末側メインドラム操作具38mは、筐体33の操作面から起立した操作スティックおよびその傾倒方向および傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。端末側サブドラム操作具38sについても同様に構成されている。
The terminal-side main
端末側起伏操作具39は、ブーム9を任意の速度で起伏させる指示が入力される操作具である。端末側起伏操作具39は、筐体33の操作面から起立した操作スティックおよびその傾倒方向および傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。
The terminal side hoisting
表示装置40は、クレーン1の姿勢情報や荷物Wの情報等の様々な情報を表示する表示装置40である。表示装置40は、液晶画面等の画像表示装置から構成されている。表示装置40は筐体33の操作面に設けられている。表示装置40には、仮想空間内に配置されたクレーン1の三次元画像Gとクレーン1の可動範囲内の地表面、地物等の三次元画像G(以下、合わせて「三次元画像G」と記す)とが表示される。なお、本実施形態において、表示装置40は、遠隔操作端末32に設けられているが、遠隔操作端末32と分離したモニターでもよい。
The
さらに、表示装置40には、筐体33の操作面に向かって上方向を示す矢印Aa、操作面に向かって右側方向を示す矢印Ab、操作面に向かって下方向を示す矢印Ac、操作面に向かって左側方向を示す矢印Adが吊り荷移動操作具35の傾倒方向の目安として表示されている。
Further, the
図4に示すように、端末側通信機41は、広域情報通信網等を介してクレーン装置6の制御情報等を受信し、遠隔操作端末32からの制御情報等をクレーン装置6に送信する装置である。端末側通信機41は、筐体33の内部に設けられている。端末側通信機41は、クレーン装置6からの吊荷映像i1(図7参照)や制御信号等を受信すると端末側制御装置43に伝達するように構成されている。また、端末側通信機41は、端末側制御装置43からの制御情報を広域情報通信網等からクレーン1の通信機22を介してクレーン装置6に送信するように構成されている。
As shown in FIG. 4, the terminal
制御部である端末側制御装置43は、遠隔操作端末32を制御する装置である。端末側制御装置43は、遠隔操作端末32の筐体33の内部に設けられている。端末側制御装置43は、実体的には、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。端末側制御装置43には、三次元情報取得部42が含まれている。端末側制御装置43は、吊り荷移動操作具35、視点変更操作具34、端末側旋回操作具36、端末側伸縮操作具37、端末側メインドラム操作具38m、端末側サブドラム操作具38s、端末側起伏操作具39、表示装置40、端末側通信機41等の動作を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。
The terminal-
端末側制御装置43は、吊り荷移動操作具35、端末側旋回操作具36、端末側伸縮操作具37、端末側メインドラム操作具38m、端末側サブドラム操作具38sおよび端末側起伏操作具39に接続され、各操作具の操作スティックの傾倒方向および傾倒量からなる操作信号を取得することができる。また、端末側制御装置43は、視点変更操作具34に接続され、視点変更操作具34に入力された回転方向および回転量と傾倒方向および傾倒量からなる操作信号を取得することができる。
The terminal-
端末側制御装置43は、端末側通信機41に接続され、広域情報通信網を介して接続されるクレーン装置6の通信機22とを通じて制御装置31との間で各種情報を送受信することができる。具体的には、端末側制御装置43は、制御装置31からクレーン1の姿勢情報、吊荷カメラ9bが撮影した吊荷映像i1、クレーン1の可動範囲およびブーム9の先端の現在位置を取得することができる。
The terminal
端末側制御装置43の三次元情報取得部42は、広域情報通信網を介してクレーン1の制御装置31、または図示しない管理サーバ等のBIM(Building Information Modeling)からクレーン1の三次元情報(例えば、クレーン1の三次元形状の情報)とクレーン1の可動範囲内の地物の三次元情報(例えば、地物の三次元形状の情報)等とを取得することができる。
The three-dimensional
端末側制御装置43は、端末側旋回操作具36、端末側伸縮操作具37、端末側メインドラム操作具38m、端末側サブドラム操作具38sおよび端末側起伏操作具39の各センサから取得した各操作スティックの操作信号から、対応する旋回用バルブ23、伸縮用バルブ24、起伏用バルブ25、メイン用バルブ26mおよびサブ用バルブ26sの制御信号を生成することができる。
The terminal-
端末側制御装置43は、クレーン1の制御装置31から取得したクレーン1の姿勢情報、クレーン1の可動範囲およびブーム9の先端の現在位置、クレーン1の三次元情報およびクレーン1の可動範囲内の地物の三次元情報等に基づいて現在のクレーン1の姿勢におけるクレーン1と現在のクレーン1の可動範囲内の地物との三次元画像Gを生成することができる。
The terminal
端末側制御装置43は、表示装置40に接続され、表示装置40に現在のクレーン1の姿勢におけるクレーン1および現在のクレーン1の可動範囲内の地物の三次元画像G、吊荷カメラ9bからの吊荷映像i1およびクレーン1から取得した各種情報を表示させることができる。また、端末側制御装置43は、表示装置40に表示させた三次元画像Gを視点変更操作具34に入力された回転方向および回転量と傾倒方向および傾倒量に連動した任意の視点の位置および視点の方向からの三次元画像Gとして表示させることができる。
The terminal
端末側制御装置43は、表示装置40に表示している仮想空間内のクレーン1の三次元画像Gの画面上での位置、向きである表示状態を基準として吊り荷移動操作具35が傾倒操作された際のクレーン1の制御信号を生成する。例えば、吊り荷移動操作具35が遠隔操作端末32の上下方向である矢印Aaの方向または矢印Acの方向(以下、単に「遠隔操作端末32の上下方向」と記す)に傾倒操作された場合、端末側制御装置43は、仮想空間内を水平かつ筐体33の操作面に向かって垂直な方向にブーム9の先端が移動されるクレーン1の制御信号を生成する。また、吊り荷移動操作具35が筐体33の操作面に向かって左右方向である矢印Abの方向または矢印Adの方向(以下、単に「遠隔操作端末32の左右方向」と記す)に傾倒操作された場合、端末側制御装置43は、仮想空間内を水平かつ筐体33の操作面に向かって左右方向にブーム9の先端が移動されるクレーン1の制御信号を生成する。このように、端末側制御装置43は、吊り荷移動操作具35が任意の方向に傾倒操作されると、仮想空間内に表示されているクレーン1の三次元画像Gの表示状態において、仮想空間内を水平かつ吊り荷移動操作具35の傾倒方向にブーム9の先端が移動されるクレーン1の制御信号を生成する。
The terminal
さらに、端末側制御装置43は、クレーン1の制御信号を生成するとともに、表示装置40に表示しているクレーン1の三次元画像Gにおけるブーム9の先端を吊り荷移動操作具35の傾倒方向に移動させる。つまり、遠隔操作端末32は、表示装置40に表示している仮想空間内のクレーン1の三次元画像Gの動きによってクレーン1の作動状態を事前に確認することができる。端末側制御装置43は、生成した制御信号の送信操作や所定の条件(例えば、制御信号の生成から所定時間経過)を満たした場合、クレーン1の制御装置31に制御信号を送信する。
Furthermore, the terminal-
図5に示すように、端末側制御装置43(図4参照)は、回転および傾倒操作された視点変更操作具34から取得した回転方向および回転量と傾倒方向および傾倒量に関する操作信号に基づいて回転および移動させた三次元画像Gを表示画面に表示させる。本実施形態において、クレーン1の前進方向をX軸方向、クレーン1の前進方向に垂直な方向をY方向、仮想空間内の地表面に垂直な方向であるクレーン1の上下方向をZ方向と規定する。
As shown in FIG. 5, the terminal-side control device 43 (see FIG. 4) operates based on operation signals related to the rotation direction, rotation amount, tilt direction, and tilt amount acquired from the viewpoint
図5(A)に示すように、端末側制御装置43は、クレーン1の制御装置31から取得したクレーン1の姿勢情報、クレーン1の可動範囲およびブーム9の先端の現在位置と、BIMから取得したクレーン1の三次元情報とクレーン1の可動範囲内の地物の三次元情報等に基づいて、表示装置40に仮想空間内に三次元画像Gを表示させる。本実施形態において、表示装置40には、クレーン1の前進方向の左側からの視点の位置で視線の方向をY軸に沿った方向とするクレーン1の三次元画像Gが表示されている。
As shown in FIG. 5(A), the terminal
図5(B)に示すように、端末側制御装置43は、視点変更操作具34が回転操作および傾倒操作されると、視点変更操作具34の回転方向および回転量と傾倒方向および傾倒量に基づいて、表示装置40に表示しているクレーン1の三次元画像Gを回転、移動する。端末側制御装置43は、視点変更操作具34が反時計回りに回転され、遠隔操作端末32の下方向に傾倒操作された場合、図5(A)の状態で表示装置40に表示させているクレーン1の三次元画像GをZ軸を回転中心として反時計回り回転させ、X軸を回転中心として反時計回りに回転させた図5(B)の状態を表示装置40に表示させる。
As shown in FIG. 5(B), when the viewpoint
図6に示すように、端末側制御装置43(図4参照)は、傾倒操作された吊り荷移動操作具35から取得した傾倒方向および傾倒量に関する操作信号に基づいてクレーン1の制御信号を生成すると同時に、クレーン1の三次元画像Gにおけるブーム9の先端を吊り荷移動操作具35の傾倒方向に移動させる。端末側制御装置43は、吊り荷移動操作具35が遠隔操作端末32の上方向である矢印Aaの方向に傾倒操作された場合(図6(A)参照)、表示装置40に表示しているクレーン1の三次元画像Gにおけるブーム9の先端をその表示状態から仮想空間内で水平かつ遠隔操作端末32の操作面に垂直な方向に移動させる(図6(B)参照)。つまり、端末側制御装置43は、クレーン1の三次元画像Gの表示状態におけるブーム9の先端を、表示装置40の画面上において吊り荷移動操作具35の傾倒方向と同じ方向である遠隔操作端末32の上方向に移動させる(白塗矢印参照)。仮想空間内のクレーン1は、ブーム9の先端が後進方向である-X軸方向かつ前進方向における左方向であるY軸に向かって移動する。
As shown in FIG. 6, the terminal-side control device 43 (see FIG. 4) generates a control signal for the
以下に、図7と図8とを用いて、遠隔操作端末32によるクレーン1の制御について説明する。本実施形態において、クレーン1は、遠隔操作端末32を操作する操縦者が視認できない程度に離れた位置に配置されているものとする。クレーン1と遠隔操作端末32とは、広域情報通信網を介して通信可能な状態にあるものとする。これにより、クレーン1は、広域情報通信網に接続できる場所であれば国内外問わず遠隔操作端末32による操作が可能である。また、遠隔操作端末32は、クレーン1の姿勢情報、クレーン1の可動範囲およびクレーン1のブーム9の先端の現在位置をクレーン1の制御装置31から取得しているものとする。さらに、遠隔操作端末32は、クレーン1の三次元情報と、作業現場の地物等の三次元情報とを図示しないサーバー等が有するBIMから取得しているものとする。
Control of the
図7に示すように、遠隔操作端末32の表示装置40には、クレーン1とクレーン1の可動範囲内の地物の三次元画像Gが表示されている。表示装置40に表示されている三次元画像Gは、視点変更操作具34によって任意の視点の位置および視点の方向に回転および移動されている。
As shown in FIG. 7, the
吊り荷移動操作具35が遠隔操作端末32の上方向である矢印Aaの方向に傾倒操作された場合(図6矢印参照)、端末側制御装置43(図4参照)は、表示装置40に表示されているクレーン1の三次元画像Gの表示状態において、仮想空間内を水平かつ筐体33の操作面に向かって垂直な方向にブーム9の先端を移動させる制御信号を生成する。同時に、端末側制御装置43は、クレーン1の三次元画像Gにおけるブーム9の先端を、仮想空間内で水平かつ筐体33の操作面に向かって垂直な方向に移動させる(白塗矢印参照)。端末側制御装置43は、生成した制御信号の送信操作がされると、クレーン1の制御装置31(図2参照)に制御信号を送信する。
When the hanging load moving
端末側制御装置43は、端末側メインドラム操作具38mまたは端末側サブドラム操作具38sが遠隔操作端末32の上下方向に操作されると、メインワイヤロープ14またはサブワイヤロープ16を巻き上げまたは巻き下げる。つまり、端末側制御装置43は、表示装置40に表示されているクレーン1の三次元画像Gの表示状態にかかわらず、端末側メインドラム操作具38mまたは端末側サブドラム操作具38sが遠隔操作端末32の上方向に操作されると荷物Wが地面から遠ざかる方向に移動するように制御信号を生成する。また、端末側制御装置43は、端末側メインドラム操作具38mまたは端末側サブドラム操作具38sが遠隔操作端末32の下方向に操作されると荷物Wが地面に近づく方向に移動するように制御信号を生成する。
The terminal-
図8に示すように、クレーン1の制御装置31(図2参照)は、遠隔操作端末32の端末側制御装置43(図4参照)から広域情報通信網等を用いて制御信号を取得する。制御装置31は、取得した制御信号に基づいて各アクチュエータの各バルブを制御する。クレーン1は、図7に示す表示装置40のクレーン1の三次元画像Gの表示状態におけるブーム9の先端の動きに対応するように、ブーム9の先端を移動させる(白塗矢印参照)。
As shown in FIG. 8, the control device 31 (see FIG. 2) of the
このように構成することで、遠隔操作端末32(図4参照)は、任意の視点と視線の方向で表示された仮想空間内のクレーン1の三次元画像G(図7参照)の表示状態におけるブーム9の先端が、吊り荷移動操作具35の傾倒方向(即ち、クレーン操作の操作方向)に移動するように制御信号を生成するので、クレーン1に対する視点の位置関係を意識することなくクレーン1の遠隔操作が直感的に行われる。また、仮想空間内の三次元画像Gを用いたクレーン1の動きに基づいてクレーン1の制御信号が生成されるので、周囲の状況や操作条件を考慮した上でクレーン1が操作される。これにより、クレーン1の遠隔操作時における誤操作を防止し、クレーン1の遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。
With this configuration, the remote control terminal 32 (see FIG. 4) can control the display state of the three-dimensional image G (see FIG. 7) of the
なお、図7に示すように、遠隔操作端末32の表示装置40には、クレーン1の吊荷カメラ9b(図2参照)によって撮影された吊荷映像i1が表示される構成でもよい。端末側制御装置43は、クレーン1の制御装置31から取得した吊荷映像i1を、クレーン1の三次元画像GのZ軸まわりの回転角度分だけ回転された状態で表示装置40に表示させる。
Note that, as shown in FIG. 7, the
このように構成することで、仮想空間内の三次元画像Gで再現されていない地物等の情報が吊荷映像i1によって表示される。これにより、移動式クレーン1の遠隔操作時における誤操作を防止し、移動式クレーン1の遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。
With this configuration, information such as features that are not reproduced in the three-dimensional image G in the virtual space is displayed by the hanging load image i1. This prevents erroneous operation during remote control of the
次に、図9と図10とを用いて、本発明に係るクレーン1およびクレーン1の遠隔操作端末の第二実施形態である遠隔操作端末32について説明する。なお、以下の実施形態に係るクレーン1および遠隔操作端末32は、図1から図8に示すクレーン1および遠隔操作端末32において、クレーン1および遠隔操作端末32に替えて適用されるものとして、その説明で用いた名称、図番、符号を用いることで、同じものを指すこととし、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
Next, the
図9に示すように、遠隔操作端末32は、クレーン1を遠隔操作する際に使用する装置である。遠隔操作端末32は、筐体33、飛行体操作部であるカメラ位置変更操作具44、筐体33の吊り荷移動操作具35、端末側旋回操作具36、端末側伸縮操作具37、端末側メインドラム操作具38m、端末側サブドラム操作具38s、端末側起伏操作具39、表示装置40、端末側通信機41、無人飛行体45、空中カメラ46および端末側制御装置47等を具備する。
As shown in FIG. 9, the
カメラ位置変更操作具44は、表示装置40に表示される映像を撮影している無人飛行体45の操作が入力される操作具である。つまり、カメラ位置変更操作具44は、無人飛行体45を操作することで空中カメラ46の位置座標および撮影方向を変更する操作具である。カメラ位置変更操作具44は、筐体33の操作面から突出した回転可能な操作スティック、および操作スティックの回転方向および回転量と傾倒方向および傾倒量を検出する図示しないセンサから構成されている。
The camera position
カメラ位置変更操作具44は、操作スティックが操作されることで、空中カメラ46を保持している無人飛行体45の位置座標とカメラの方向についての信号を端末側制御装置47に伝達するように構成されている。つまり、カメラ位置変更操作具44は、操作スティックが操作されることで、表示装置40に表示されている空中カメラ46からの映像である制御映像i2のカメラ座標と撮影方向の変位量についての信号を端末側制御装置47に伝達するように構成されている。
The camera position
表示装置40は、クレーン1の姿勢情報や荷物Wの情報等の様々な情報を表示する表示装置40である。表示装置40は、液晶画面等の画像表示装置から構成されている。表示装置40は筐体33の操作面に設けられている。表示装置40には、空中カメラ46が撮影したクレーン1とクレーン1の可動範囲内の地表面、地物等の制御映像i2が表示される。
The
端末側通信機41は、広域情報通信網等を介してクレーン装置6、無人飛行体45および空中カメラ46の制御情報、空中カメラ46からの制御映像i2等を受信し、遠隔操作端末32からの制御情報等をクレーン装置6や無人飛行体45に送信する装置である。端末側通信機41は、クレーン装置6からの吊荷映像i1、空中カメラ46からの制御映像i2、クレーン装置6および無人飛行体45の制御信号等を受信すると端末側制御装置47に伝達するように構成されている。また、端末側通信機41は、端末側制御装置47からの制御情報を広域情報通信網等からクレーン1の通信機22を介してクレーン装置6に送信したり、無人飛行体45に送信したりするように構成されている。
The terminal
無人飛行体45は、空中カメラ46を搬送する移動装置である。無人飛行体45は、複数の回転翼45aを有している(図10(A)参照)。無人飛行体45は、複数の回転翼45aを制御することで任意の姿勢を保ちながら飛行したり、停止飛行(ホバリング)したりすることができる。無人飛行体45は、遠隔操作端末32からの制御信号によって任意の位置に移動し、停止することができる。無人飛行体45には、飛行体側GNSS受信機45b(図9参照)と空中カメラ46とが設けられている。無人飛行体45は、飛行体側GNSS受信機45bによって、無人飛行体45の位置座標を取得することができる。無人飛行体45は、停止飛行によって無人飛行体45の位置座標であるカメラ座標および撮影方向から対象物を撮影することができる。
The
制御部である端末側制御装置47は、遠隔操作端末32を制御する装置である。端末側制御装置47には、撮影情報取得部48が含まれている。端末側制御装置47は、吊り荷移動操作具35、端末側旋回操作具36、端末側伸縮操作具37、端末側メインドラム操作具38m、端末側サブドラム操作具38s、端末側起伏操作具39、表示装置40、端末側通信機41、カメラ位置変更操作具44等の動作を制御するために種々のプログラムやデータが格納されている。
The terminal-
端末側制御装置47は、端末側通信機41に接続され、広域情報通信網等を介して接続される無人飛行体45との間で各種情報を送受信することができる。具体的には、端末側制御装置47は、無人飛行体45からカメラ座標、撮影方向、空中カメラ46が撮影した制御映像i2を取得することができる。
The terminal-
端末側制御装置47は、表示装置40に接続され、表示装置40に空中カメラ46が任意のカメラ座標で任意の撮影方向から現在のクレーン1と周辺の地物等を撮影した制御映像i2を表示させることができる。
The terminal-
端末側制御装置47は、表示装置40に表示しているクレーン1の制御映像i2の画面上での位置、向きである表示状態を基準として吊り荷移動操作具35が傾倒操作された際のクレーン1の制御信号を生成する。具体的には、吊り荷移動操作具35が遠隔操作端末32の上下方向に傾倒操作された場合、端末側制御装置47は、制御映像i2の表示状態から水平かつ筐体33の操作面に向かって垂直な方向に相当する方向にブーム9の先端が移動するクレーン1の制御信号を生成する。また、吊り荷移動操作具35が遠隔操作端末32の左右方向に傾倒操作された場合、端末側制御装置47は、制御映像i2の表示状態から水平かつ筐体33の操作面に向かって左右方向に相当する方向にブーム9の先端が移動するクレーン1の制御信号を生成する。つまり、端末側制御装置47は、クレーン1の制御映像i2の表示状態におけるブーム9の先端が、表示装置40の画面上において吊り荷移動操作具35の傾倒方向と同じ方向に相当する方向に移動する制御信号を生成する。
The terminal
図10(A)に示すように、無人飛行体45は、遠隔操作端末32からの制御信号によって任意の位置で停止飛行を行う。無人飛行体45は、停止飛行を行っている位置座標と姿勢をカメラ座標と撮影方向として遠隔操作端末32に送信する。合わせて、無人飛行体45は、空中カメラ46が撮影している制御映像i2を遠隔操作端末32に送信する。
As shown in FIG. 10(A), the unmanned flying
図10(B)に示すように、遠隔操作端末32の表示装置40には、空中カメラ46が撮影した制御映像i2が表示されている。表示装置40に表示されている制御映像i2は、カメラ位置変更操作具44によって任意のカメラ座標において任意の撮影方向から撮影されている。遠隔操作端末32の端末側制御装置47は、クレーン1のブーム9の先端を、表示装置40の画面上において吊り荷移動操作具35の傾倒方向に相当する方向に移動させる制御信号を生成する。
As shown in FIG. 10(B), the
このように構成することで、表示装置40に表示されているクレーン1におけるブーム9の先端が、その表示状態において吊り荷移動操作具35の傾倒方向に相当する方向に移動するように遠隔操作端末32の端末側制御装置47が制御信号を生成するので、クレーン1に対する視点である空中カメラ46のカメラ座標と撮影方向との位置関係を意識することなく直感的にクレーン1の遠隔操作が行われる。これにより、クレーン1の遠隔操作時における誤操作を防止し、クレーン1の遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。
With this configuration, the remote control terminal allows the tip of the
本実施形態において、遠隔操作端末32は、一台の無人飛行体45が有する空中カメラ46からの制御映像i2を取得しているが、複数台の無人飛行体45がそれぞれ有する空中カメラ46からの制御映像i2を取得する構成でもよい。遠隔操作端末32は、異なるカメラ座標において異なる撮影方向から撮影された複数の制御映像i2を任意に切り替えてクレーン1の制御に用いることができる。このように構成することで、無人飛行体45を都度移動させる必要がないので、クレーン1の遠隔操作を容易かつ簡単に行うことができる。また、無人飛行体45が有する空中カメラ46にかえて、任意の位置に設置された地表カメラからの映像でもよい。
In this embodiment, the
上述の実施形態は、代表的な形態を示したに過ぎず、一実施形態の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The above-described embodiment merely shows a typical form, and various modifications can be made without departing from the gist of the embodiment. Furthermore, it goes without saying that the present invention can be implemented in various forms, and the scope of the present invention is indicated by the description of the claims, and furthermore, the meaning of equivalents described in the claims and all the equivalents within the scope are Including changes.
2019年5月22日出願の特願2019-096382の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。 The disclosure contents of the specification, drawings, and abstract included in the Japanese application of Japanese Patent Application No. 2019-096382 filed on May 22, 2019 are all incorporated into the present application.
1 クレーン
6 クレーン装置
9 ブーム
30 GNSS受信機
31 制御装置
32 遠隔操作端末
34 視点変更操作具
35 吊り荷移動操作具
40 表示装置
41 端末側通信機
43 端末側制御装置
44 カメラ位置変更操作具
45 無人飛行体
46 空中カメラ
47 端末側制御装置1 Crane 6
Claims (6)
前記移動式クレーン及び当該移動式クレーンの可動範囲内の地物それぞれの三次元情報を取得する三次元情報取得部と、
仮想空間内に、前記移動式クレーン及び当該移動式クレーンの可動範囲内の地物それぞれの三次元画像を表示する表示部と、
操縦者のクレーン操作を受け付け、前記クレーン操作に対応するように前記移動式クレーンを遠隔操作するクレーン操作部と、
前記操縦者の画像表示変更操作を受け付け、前記画像表示変更操作に対応するように前記表示部に表示された前記三次元画像における視点の位置と視点の方向を操作する画像操作部と、
前記移動式クレーンの制御装置と通信可能に構成され、前記遠隔操作端末の各部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、
前記移動式クレーンの制御装置から、前記移動式クレーンの姿勢情報、前記移動式クレーンの可動範囲情報及び前記ブーム先端の現在位置情報を取得し、
前記移動式クレーンの制御装置から取得した情報と、前記三次元情報取得部が取得した前記三次元情報と、に基づいて、現在の前記移動式クレーンの前記三次元画像と現在の前記移動式クレーンの可動範囲内の地物の前記三次元画像を生成し、
前記画像操作部に入力された前記視点の位置及び前記視点の方向で、生成した前記三次元画像を前記表示部の仮想空間内に表示し、
前記クレーン操作部に対して前記クレーン操作が入力された場合、前記視点の位置及び前記視点の方向を基準として、前記表示部に表示されている前記三次元画像の水平面の座標系と前記クレーン操作の操作方向とを対応づけ、前記クレーン操作の操作方向に向かって、前記表示部に表示されている前記ブーム先端が水平に移動するように、前記移動式クレーンを遠隔操作するための制御信号を生成する、
遠隔操作端末。A remote control terminal for a mobile crane equipped with a position detection unit that detects the current position of the tip of the boom,
a three-dimensional information acquisition unit that acquires three-dimensional information of the mobile crane and each feature within the movable range of the mobile crane;
a display unit that displays three-dimensional images of the mobile crane and each of the features within the movable range of the mobile crane in a virtual space;
a crane operating unit that receives a crane operation from an operator and remotely controls the mobile crane in response to the crane operation;
an image operation unit that receives an image display changing operation from the operator and operates a viewpoint position and a viewpoint direction in the three-dimensional image displayed on the display unit in response to the image display changing operation;
a control unit configured to be able to communicate with a control device of the mobile crane and controlling each part of the remote control terminal;
The control section,
acquiring posture information of the mobile crane, movable range information of the mobile crane, and current position information of the boom tip from a control device of the mobile crane;
The current three-dimensional image of the mobile crane and the current mobile crane are based on the information acquired from the control device of the mobile crane and the three-dimensional information acquired by the three-dimensional information acquisition unit. generating the three-dimensional image of a feature within a movable range of;
displaying the generated three-dimensional image in a virtual space of the display unit at the position of the viewpoint and the direction of the viewpoint input to the image operation unit;
When the crane operation is input to the crane operation unit, the coordinate system of the horizontal plane of the three-dimensional image displayed on the display unit and the crane operation are determined based on the position of the viewpoint and the direction of the viewpoint. and a control signal for remotely operating the mobile crane so that the boom tip displayed on the display section moves horizontally in the direction of operation of the crane operation. generate,
Remote control terminal.
前記制御部が、前記クレーン操作部による前記三次元画像の操作情報に基づいて前記移動式クレーンを遠隔操作するための制御信号を生成する、
請求項1に記載の遠隔操作端末。The crane operation unit is configured to be able to operate the three-dimensional image of the mobile crane displayed on the display unit,
The control unit generates a control signal for remotely operating the mobile crane based on operation information of the three-dimensional image by the crane operation unit.
The remote control terminal according to claim 1.
請求項1に記載の遠隔操作端末。The control unit acquires an image taken by a lifting camera of the mobile crane, and causes the display unit to display the acquired image together with the three-dimensional image.
The remote control terminal according to claim 1.
前記移動式クレーンと前記移動式クレーンの可動範囲内の地物とを撮影する空中カメラと、
前記空中カメラが撮影した映像と、前記空中カメラの位置座標及び撮影方向を取得する撮影情報取得部と、
前記映像を表示する表示部と、
操縦者のクレーン操作を受け付け、前記クレーン操作に対応するように前記移動式クレーンを遠隔操作するクレーン操作部と、
前記移動式クレーンの制御装置と通信可能に構成され、前記遠隔操作端末の各部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、
前記移動式クレーンの制御装置から前記移動式クレーンの姿勢情報、前記移動式クレーンの前記ブーム先端の現在位置情報を取得し、
前記撮影情報取得部が取得した前記映像を前記表示部に表示し、
前記クレーン操作部に対して前記クレーン操作が入力された場合、前記空中カメラの前記位置座標及び前記撮影方向を基準として、前記表示部に表示されている前記映像の水平面の座標系と前記クレーン操作の操作方向とを対応づけ、前記クレーン操作の操作方向に向かって、前記表示部に表示されている前記ブーム先端が水平に移動するように、前記移動式クレーンを遠隔操作するための制御信号を生成する、
遠隔操作端末。A remote control terminal for a mobile crane equipped with a position detection unit that detects the current position of the tip of the boom,
an aerial camera that photographs the mobile crane and features within the movable range of the mobile crane;
a photographing information acquisition unit that acquires an image photographed by the aerial camera, and the position coordinates and photographing direction of the aerial camera;
a display unit that displays the video;
a crane operating unit that receives a crane operation from an operator and remotely controls the mobile crane in response to the crane operation;
a control unit configured to be able to communicate with a control device of the mobile crane and controlling each part of the remote control terminal;
The control section,
acquiring posture information of the mobile crane and current position information of the boom tip of the mobile crane from a control device of the mobile crane;
displaying the video image acquired by the shooting information acquisition unit on the display unit;
When the crane operation is input to the crane operation unit, the coordinate system of the horizontal plane of the image displayed on the display unit and the crane operation are determined based on the position coordinates and the shooting direction of the aerial camera. and a control signal for remotely operating the mobile crane so that the boom tip displayed on the display section moves horizontally in the direction of operation of the crane operation. generate,
Remote control terminal.
前記無人飛行体を操作する飛行体操作部と、を備え、
前記撮影情報取得部が前記無人飛行体の位置座標と前記空中カメラの方向を前記空中カメラの位置座標及び撮影方向として取得し、
前記飛行体操作部によって操作される前記無人飛行体の前記空中カメラが撮影した前記映像を前記表示部に表示する、
請求項4に記載の遠隔操作端末。an unmanned flying vehicle having the aerial camera;
an aircraft operating unit that operates the unmanned aircraft,
The photographing information acquisition unit acquires the position coordinates of the unmanned aerial vehicle and the direction of the aerial camera as the position coordinates and photographing direction of the aerial camera,
displaying the image taken by the aerial camera of the unmanned flying vehicle operated by the flying vehicle operating unit on the display unit;
The remote control terminal according to claim 4.
前記遠隔操作端末から受信した前記制御信号に基づいて、ブームを作動させる、
移動式クレーン。
comprising the remote control terminal according to claim 1,
actuating a boom based on the control signal received from the remote control terminal;
Mobile crane.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019096382 | 2019-05-22 | ||
JP2019096382 | 2019-05-22 | ||
PCT/JP2020/020338 WO2020235679A1 (en) | 2019-05-22 | 2020-05-22 | Remote operation terminal and mobile crane provided with remote operation terminal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020235679A1 JPWO2020235679A1 (en) | 2020-11-26 |
JP7380685B2 true JP7380685B2 (en) | 2023-11-15 |
Family
ID=73458210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021520876A Active JP7380685B2 (en) | 2019-05-22 | 2020-05-22 | Mobile crane with remote control terminal and remote control terminal |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220219949A1 (en) |
JP (1) | JP7380685B2 (en) |
WO (1) | WO2020235679A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3988493A4 (en) * | 2019-06-20 | 2023-08-09 | Tadano Ltd. | Movable range display system and crane equipped with movable range display system |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018105740A1 (en) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 株式会社タダノ | Crane |
WO2018105742A1 (en) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 株式会社タダノ | Crane |
JP2018095376A (en) | 2016-12-09 | 2018-06-21 | 株式会社タダノ | Crane |
JP2018095449A (en) | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 株式会社タダノ | Remote operation terminal |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016004250A1 (en) * | 2016-04-08 | 2017-10-12 | Liebherr-Components Biberach Gmbh | Method and device for controlling a crane, an excavator, a caterpillar or similar construction machine |
JP7087475B2 (en) * | 2018-03-09 | 2022-06-21 | 株式会社タダノ | Mobile crane with remote control terminal and remote control terminal |
CN108190749A (en) * | 2018-03-27 | 2018-06-22 | 山东天星北斗信息科技有限公司 | A kind of remote control apparatus of tower crane, control method and intelligent tower crane |
-
2020
- 2020-05-22 WO PCT/JP2020/020338 patent/WO2020235679A1/en active Application Filing
- 2020-05-22 JP JP2021520876A patent/JP7380685B2/en active Active
- 2020-05-22 US US17/607,584 patent/US20220219949A1/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018105740A1 (en) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 株式会社タダノ | Crane |
WO2018105742A1 (en) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | 株式会社タダノ | Crane |
JP2018095376A (en) | 2016-12-09 | 2018-06-21 | 株式会社タダノ | Crane |
JP2018095449A (en) | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 株式会社タダノ | Remote operation terminal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2020235679A1 (en) | 2020-11-26 |
US20220219949A1 (en) | 2022-07-14 |
WO2020235679A1 (en) | 2020-11-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110062744B (en) | Remote operation terminal and work vehicle provided with same | |
US11292699B2 (en) | Remote operation terminal and work vehicle provided with remote operation terminal | |
JP7416063B2 (en) | Mobile crane with remote control terminal and remote control terminal | |
JP7069888B2 (en) | Crane and crane control method | |
WO2019172406A1 (en) | Remote operation terminal and mobile crane comprising remote operation terminal | |
JP7091729B2 (en) | Work vehicle equipped with a remote control terminal and a remote control terminal | |
WO2019172417A1 (en) | Remote control terminal and work vehicle | |
JP7380685B2 (en) | Mobile crane with remote control terminal and remote control terminal | |
JP7172199B2 (en) | Remote control terminal and work vehicle | |
JP6919548B2 (en) | Work vehicle equipped with a remote control terminal and a remote control terminal | |
JP6744000B1 (en) | Crane equipment | |
JP7255601B2 (en) | Work machine and work machine contact monitoring system | |
WO2020256106A1 (en) | Movable range display system and crane equipped with movable range display system | |
JP7167469B2 (en) | Remote control terminal and work vehicle equipped with remote control terminal | |
JP7167464B2 (en) | Remote control terminal and work vehicle equipped with remote control terminal | |
JP7379990B2 (en) | An information display system, an aerial work vehicle equipped with the information display system, and a mobile crane equipped with the information display system. | |
JP2022133929A (en) | Installation position display system and work vehicle | |
JP7443710B2 (en) | Work vehicle coordination system and aerial work vehicle | |
JP7047538B2 (en) | Work vehicle equipped with a remote control terminal and a remote control terminal | |
JP2022002993A (en) | Mobile crane | |
US20240012417A1 (en) | Crane inspection system, inspection system, non-transitory computer readable medium storing route setting program, and information terminal | |
JP7059703B2 (en) | Work vehicle equipped with a remote control terminal and a remote control terminal | |
JP2019163122A (en) | Work vehicle and remote control terminal | |
JP2022081069A (en) | Work vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A80 | Written request to apply exceptions to lack of novelty of invention |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A80 Effective date: 20211125 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230302 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20231003 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20231016 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7380685 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |